刷爆力扣之字符串转换整数(atoi)

HELLO，各位看官大大好，我是阿呆 🙈🙈🙈

今天阿呆继续记录下力扣刷题过程，收录在专栏算法中 😜😜😜

该专栏按照不同类别标签进行刷题，每个标签又分为 Easy、Medium、Hard 三个等级 👊👊👊

本部分所有题目均来自于LeetCode 网，并于每道题目下标明具体力扣网原题链接 🏃🏃🏃

OK，兄弟们，废话不多直接上题，冲冲冲 🌞🌞🌞

一 🏠 题目描述

8. 字符串转换整数 (atoi)

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
2. 检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。
3. 读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
4. 将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，“123” -> 123， “0032” -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。
5. 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231, 231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被固定为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。
6. 返回整数作为最终结果。

注意：

• 本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
• 除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。

示例 1：

输入：s = "42"
输出：42
解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。
第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："42"（读入 "42"）
           ^
解析得到整数 42 。
由于 "42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 42 。

示例 2：

输入：s = "   -42"
输出：-42
解释：
第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
            ^
第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
             ^
第 3 步："   -42"（读入 "42"）
               ^
解析得到整数 -42 。
由于 "-42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 -42 。

示例 3：

输入：s = "4193 with words"
输出：4193
解释：
第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
             ^
解析得到整数 4193 。
由于 "4193" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 4193 。

提示：

• 0 <= s.length <= 200
• s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成

二 🏠破题思路

2.1 🚀 关键信息

解决问题第一步，当然先提取题目字面上的关键信息 😎😎😎

1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格 =【忽略前导空格】
2. 检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正 = 【获取符号位有两种情况】
3. 读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略 = 【非数字字符即结束】
4. 将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，“123” -> 123， “0032” -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）= 【字符串转换为数字，需要忽略开头 0 】
5. 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2^31, 2^31 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −2^31 的整数应该被固定为 −2^31 ，大于 2^31 − 1 的整数应该被固定为 2^31 − 1 = 【判断结果是否溢出】
6. 返回整数作为最终结果 = 【将结果字符串转换为整数返回】

提取完题目中的关键信息后，直接进入第二阶段，思路整理 😃😃😃

2.2 🚀 思路整理

正向遍历法

遍历字符串，按如题所述编码即可（该题正确提取关键信息很重要）

整理完解题思路后，直接进入第三阶段，代码实现 😃😃😃

三 🏠 代码详解

3.1 🚀 代码实现

按照我们刚才的破题思路，直接代码走起来 👇👇👇👇

int myAtoi(std::string s) {
	int len = s.size(); //获取字符串长度
	std::string res(""); //定义返回结果字符串
	for (int i = 0; i < len; ++i) { //遍历字符串
		if (res == "" && s[i] == ' ') continue; //忽略前导空格
		else if (res == "" && (s[i] == '+' || s[i] == '-')) res += s[i]; //①获取符号位
		else if (s[i] >= 48 && s[i] <= 57) { //当出现数字字符时
			if (res == "") res += '+'; //②获取符号位
			if (res.size() == 1 && s[i] == 48) continue; //忽略数字开头 '0'
			res += s[i]; //对余其它情况则直接将字符并入结果串
		} else break; //结束循环
	}

	if (res == "") return 0;
	int resLen = res.size();
	//排除需要截断的情况
	if (res[0] == '+' && (resLen > 11 || (resLen == 11
		&& res >= "+2147483647"))) return INT_MAX;
	else if (res[0] == '-' && (resLen > 11 || (resLen == 11
		&& res >= "-2147483648"))) return INT_MIN;

	return atoi(res.c_str()); //返回真正的int值
}

3.2 🚀 细节解析

看完 👀👀👀 全注释版的代码实现后，相信看官大大对整体逻辑已经是大写的 OK 了 😃😃😃

那么我们挖掘上述实现的晦涩细节 😖😖😖 进行解析，直接开干，走起来 👇👇👇👇

else if (res == "" && (s[i] == '+' || s[i] == '-')) //①获取符号位

获取符号位的第一种情况，如果出现了 +，- ，则结果字符串直接连接对应字符

if (res == "") res += '+'; //②获取符号位

获取符号位的第二种情况，如果在数字前未出现了 +，- ，则默认为 + 🐌🐌🐌

if (res.size() == 1 && s[i] == 48) continue; //忽略数字开头 '0'

字符串转换为数字，需要忽略开头 0，所以对于 0 的数字开头直接跳过

if (res[0] == '+' && (resLen > 11 || (resLen == 11 && res >= "+2147483647")))

resLen > 11 表示 已超过整型长度，溢出需截断

2147483647 为 INT_MAX ，字符串的 >= 会依次按字典集进行比较，大于则表示溢出需截断 🐳🐳🐳

四 🏠 心路历程

为方便各位看官大大了解博主真实刷题过程，我把当时状态纯纯真实还原，记录在心路历程这一小节，不感兴趣的小伙伴可以直接跳过哈

博主在第一阶段提取 🚀 关键信息没有问题，在第二阶段 🚀 思路整理没有问题，上述实现和题解博主原创

五 🏠 结语

身处于这个浮躁的社会，却有耐心看到这里，你一定是个很厉害的人吧 👍👍👍

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